JP2008538391A - 染色されたポリオレフィン糸及び前記糸を使用した繊維布地 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散染料を使用して染色するために変形されたポリオレフィン繊維又は糸を使用して製造された繊維布地に関する。これらの布地は、従来、既存の分散染料又はプリントシステムを使用して着色されていた。同一の色合い又は多色調の色合いのいずれかが、単一の染浴又はプリントアプリケーションにおいて達成される。本発明における布地は、編み工程、織り工程又は不織工程によって生産される生地反に製造される。同一の色合いは、一つのレベルの染料の添加剤の使用によって達成される。それぞれ異なるレベルの染料の添加剤を含む繊維の多数の端部は、単一の染浴において多色調をもたらし得る。ポリオレフィン糸又は繊維において分散可染の添加剤の量を増加することによって、分散染料のための親和性がそれに従って増加する。本発明に従って製造された布地は、未染色にて染色工場に保管される。色はその後、従来の分散染色機械又はプリント方法を使用して加えられる。驚くべき新規な効果は、当業者に知られた経済的に従来の分散染色システムを使用して達成される。本発明は、服飾及び家具産業において特に有用である。生産される布地は、従来の布地のように感じられ、かつ見えるが、重さにおいてより軽い。これは、綿の比重が1.5g/ccで、かつポリエステルの比重が1.38g/ccである一方、ポリオレフィンの比重が0.91g/ccであるという事実に起因している。加えて、日光堅牢度及び洗濯堅牢度の特性は、ポリエステルの特性と類似する。
編地及び織布及び布地商品は、非常に大きい世界中の事業である。綿は、織られ又は編まれた繊維布地を作るために使用される繊維の有力な選択肢である。綿は、糸及び布地商品を作るために昔から用いられている。綿は、天然の繊維であり、世界の多くの地域で栽培されている。多くの綿紡績装置が世界中に存在する。綿糸は、綿紡績装置を使用して、服飾と家具の両方のために容易に生産される。エジプト及びアメリカ合衆国の綿ステープルは、糸及び布地を生産するために最も広く使用される綿である。
2.ポリオレフィン糸は、編機及び織機上において十分に加工されるであろうこと。
3.ポリオレフィン糸は、手触りが柔らかいこと。
4.ポリオレフィンのステープルは、不織の機械上において十分に加工されること。
5.ポリオレフィン布地は、良い手触りを示すこと。
6.ポリオレフィン布地は、素早く乾燥するであろうこと。
7.ポリオレフィン布地は湿気の移動を可能にするが、体の熱を保持するであろうこと。
8.ポリオレフィン布地は、非常に汚れにくいこと。
本発明は、ポリオレフィン及び染色促進剤を含む可染ポリオレフィン繊維に関する。染色促進剤は、任意の適用可能なテレフタラートを基礎とした共重合体になり得る。テレフタラートを基礎とした共重合体は、グリコールにより変形された、好適には1,4‐シクロヘキサンジメタノールにより変形されたポリエチレンテレフタラート共重合体、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタラートの酸‐又はグリコール‐変形された共重合ポリエステル(すなわちPCTA及びPCTG)及びPETGから構成されるグループから選択され得る。染色促進剤は、可染ポリオレフィン繊維の重量の最大約40%まで、好適には染色促進剤が可染ポリオレフィン繊維の重量の約0.5%から約25%までの間を占め、さらにより好適には可染ポリオレフィン繊維の重量の約1%から約12.5%までを占め得る。可染ポリオレフィン繊維は、ポリオレフィン相溶化剤の効果的な量を選択的に含み得る。
本発明は、分散染料を受容するように向上されたポリオレフィン糸又は繊維を使用した編地、織布又は不織布の製造に関する。本発明のポリオレフィン組成は、分散染料を受容することが可能である。ポリオレフィンは染色されないが、本発明のポリオレフィンに接合された添加剤は、ポリエステル又はポリエステルと綿の混紡を染色するために使用される染色設備において使用される任意の分散染料を受容する。全ての種類の色合いを達成するために、特別の染料が購入されなくてもよい。本発明は、織布、編地又は不織布の生地反にされる糸を作成するために、ポリオレフィン中の添加剤を使用する。本発明の布地は、未着色の在庫として貯蔵される。生地反は、通常ポリエステルを染色するために使用される分散染料を使用して着色される。ポリエステルを染色するために使用される非常に高い温度は、ポリオレフィン布地を染色するために必要とされない。220°Fから266°F(104°Cから130°C)の温度が理想的である。本発明を使用してポリオレフィン布地を染色するとき、任意の色の輝かしい濃い色合いが達成される。
2.ポリオレフィン布地がライン乾燥され得て、又は冷たい温度において高速に機械乾燥され得ること。
3.分散染色されたポリオレフィン布地が洗浄工程において伸び又は縮まないこと。
4.ポリオレフィン布地が実質的にしわがなく乾燥すること。
5.ポリオレフィン布地が汚れにくいこと。
6.ポリオレフィン布地が接触するのに柔らかいこと。
7.ポリオレフィン布地が綿より38%軽いこと。
8.ポリオレフィン布地が湿気及び呼気を逃がすであろうこと。
9.ポリオレフィン布地がカビ汚れ及び藻の成長に耐性があること。
10.ポリオレフィン糸が紡績又は連続した長繊維のいずれかにより製造され得ること。
11.ポリオレフィン布地が手入れしやすく旅行に使いやすい衣類であることにより特徴付けられること。
ポリオレフィンに染料を受容させ又は受容を向上させる種々の方法が存在する。分散可染ポリオレフィンを提供する好適な方法は以下の通りである。
非晶質テレフタラートを主成分とするコポリエステルである48%の非晶質PETG(ポリエステル)と、ポリオレフィン相溶化剤である2%のポリプロピレン接合無水マレイン酸と、50%のポリプロピレンを含む染色促進剤を含むペレットが、生地反重量の10%を使用してポリオレフィン繊維押し出し機に供給される。その結果物は、95%のポリオレフィンにより混合された5%の分散可染染色促進剤を含む繊維である。当業者はポリオレフィンへの接合のブレンドを変化させることにより、分散染料を含む染浴に曝されたときに所望の色合いを達成するであろう。発明者は混合物を変化させて繊維を染色し、濃い同一の色合いについては生地反重量の5%が好適な促進であり、より薄い色合いについては生地反重量の2.5%が好適な促進であることを発見した。生地反重量の5%の繊維と生地反重量の2.5%の繊維を単一の染浴に曝したとき、結果として魅力的な二色調の色合いが単一の染浴から生じた。用語「染色向上ポリオレフィン」は、可染ポリオレフィン製品を記述する。
2.上記ブレンドはポリオレフィンの処理温度において溶融すること。
3.上記ブレンドは結合し、容易にペレットに押し出されること。
4.混合されたペレットは、ポリオレフィン繊維押し出し機に供給するために絶対乾燥でなくてもよいこと。
5.上記ブレンドは、繊維押し出し中のポリオレフィン内において均一に混合され、良く分散されていること。
6.可染接合は任意の染色条件が設けられたときに安定していること。
7.接合された糸又は布地は標準分散染料を使用して染色され又はプリントされるであろうこと。
8.プリントは容易に達成され、212°F(100°C)の温度の蒸気に2〜4分間曝すことだけを必要とすること。
9.色は、175°F(79.4°C)の暖かい温度における洗濯により色落ちしないこと。
10.接合はポリオレフィンの「触感」を向上させること。
a.)8〜22[HI1]dg/minのメルトフローインデックス(条件L‐230/2.16、ASTM D‐1238を使用して測定)を有するポリオレフィンのペレットが押し出され、上記の好適なPETGとポリプロピレン接合無水マレイン酸の混合物を使用してブレンドと密接に混合される。95%のポリオレフィンと5%のPETG/ポリプロピレン接合マレイン酸のブレンドは、従来のステープル押し出し設備を使用してステープル繊維に押し出される。前記繊維は1.8長繊維当たりデニール(dpf)であり、1.5インチ(3.8cm)にカットされる。約1,000ポンド(454kg)のステープルが生産されて梱包される。前記長繊維当たりデニールは綿の長繊維当たりデニールに近く、ステープル長についても同様である。
a.)8〜22dg/minのメルトフローインデックスを有するポリオレフィンのペレットは、上述の染色促進剤と密接に混合される。前記混合物は、本発明において説明されるようなPETG及びポリプロピレン接合無水マレイン酸から構成される5%の染色促進剤と、95%のポリオレフィンである。前記混合物は、従来のステープル押し出し設備を使用してステープル繊維に押し出される。そのdpfは1.8であり、ステープルは1.5インチ(3.8cm)にカットされる。約1,000ポンド(454kg)のステープルが生産されて梱包される。前記長繊維当たりデニールは綿の長繊維当たりデニールに近く、ステープル長についても同様である。この一群は、「ステープルA」と呼ばれる。
a.)8〜22dg/minのメルトフローインデックスを有するポリオレフィンのペレットが押し出され、上記の好適なPETGとポリプロピレン接合無水マレイン酸の混合物を使用してブレンドと密接に混合される。95%のポリオレフィンと5%のPETG/ポリプロピレン接合マレイン酸のブレンドは、従来の押し出し設備を使用して連続した長繊維糸に押し出される。前記長繊維は5.4dpfである。約1,000ポンド(454kg)の糸が生産されて糸巻き上に巻かれる。
スクリーンプリント‐実施例1からの編地は、6色水性連続スクリーンプリント機に供給された。分散染料を使用した標準染色ペーストが、増粘剤と共に各スクリーンのために準備された。スクリーンは、6色の魅力的な花柄が生成されることを可能にするために作られた。プリント増粘剤は、布地上に覆われた。布地は、染料を定着させるために蒸気室に供給された。染料を定着させるために、2〜4分間の212°F(100°C)の蒸気が必要とされる。布地は蒸気室に供給され、過剰な染料が洗浄され乾燥されて連続したシステム内において巻き取られる。その結果は、魅力的な6色の花がプリントされたセーター布地であった。
a.)8〜22dg/minのメルトフローインデックスを有するポリオレフィンのペレットが押し出され、上記の好適なPETGとポリプロピレン接合無水マレイン酸の混合物を使用してブレンドと密接に混合される。95%のポリオレフィンと5%のPETG/ポリプロピレン接合マレイン酸のブレンドは、従来のステープル押し出し設備を使用してステープルの塊に押し出される。当該繊維は1.8dpfであり、1.5インチ(3.8cm)にカットされる。約1,000ポンド(454kg)のステープルが生産されて梱包される。前記長繊維当たりデニールは綿の長繊維当たりデニールに近く、ステープル長についても同様である。
a.)8〜22dg/minのメルトフローインデックスを有するポリオレフィンのペレットが、上述のポリオレフィン染色促進ブレンドと密接に混合されて接合される。この機械は、単一の出糸突起を分離して供給する三つの押し出し部を有する。バーマグ(Barmag)、プランテックス(Plantex)、リーター(Rieter)はそのような機械を作る。一つの押し出し部には95%のポリオレフィンと5%の染色促進剤の混合物が供給され、別の押し出し部には97%のポリオレフィンと3%の染色促進剤が供給され、第三の押し出し部には99%のポリオレフィンと1%の染色促進剤が供給される。三つの分離したレベルの染色性から構成される5.4のdpfを有する単一の白色の糸は、3ポンド(1.3kg)パッケージに巻き取られる。
ポリオレフィン糸は、本発明に従って作られる。前記ポリオレフィン糸は、分散染料の濃い同一の色合いを受容するように向上される。そのサイズは、3ポンドコーン上において巻き取られる綿紡績装置上において24/1スパン(spun)である。前記ポリオレフィン糸は、生地反の重量の5%の可染接合を含む。
ケネディ(Kennedy)らの米国特許番号6,136,436においては、覆い‐芯の連続した長繊維又は糸を製造する方法が開示されている。前記開示は、その全体について本明細書に組み込まれる。米国特許番号6,136,436の工程に対して、以下の追加が行われる。
糸を作るためにポリエステルと可染ポリオレフィン繊維を混合したとき、新規かつ驚くべき効果が達成された。結果として生じる糸は、ほとんどがポリエステルにより構成された外側の覆いと、ほとんどが可染ポリオレフィンにより構成された芯を有する。覆いと芯の両方には、小さな重複部分が存在する。
2.)より濃く染色されたポリエステルが覆いとして使用され得ること。
3.)布地が従来の設備を使用して後染め又はプリントされ得ること。
4.)伝熱過程を使用した昇華プリントが使用され得ること。
5.)布地が100%ポリエステル、100%綿又は両者の混紡より重量において軽いこと。
6.)パーマネントプレスが容易に実施されること。
7.)布地が洗濯可能であり、自然又は機械乾燥可能であること。
8.)極小デニールポリエステルの使用により柔軟な布地が作られること。
9.)布地が任意の従来のミシンにおいて縫われること。
10.)染色された布地が1〜5%より多く縮まないこと。
糸を作るためにナイロン(ナイロン6又はナイロン66のいずれか)と可染ポリオレフィン繊維を混合したときに、新規かつ驚くべき効果が達成される。結果として生じる糸は、ほとんどナイロンにより構成された外側の覆いと、ほとんど可染ポリオレフィンにより構成された芯を有する。前記覆いと前記芯の両方において、小さい重複部分が存在する。結果として生じる糸は、ほとんどナイロンにより構成された覆いと、ほとんど可染ポリオレフィンにより構成された芯を有する。
2.)布地が従来の設備を使用して後染めされ得ること。
3.)布地がナイロン染色方法を使用して後染めされ得ること。
4.)より濃く染色されるナイロンが覆いとして使用され得ること。
5.)陽イオン染色ナイロンが覆いとして使用され得ること。
6.)任意の水性装置を使用したプリントが達成され得ること。
7.)布地が100%ナイロン、100%綿又はポリエステル/綿の混紡より重量において軽いこと。
8.)布地が洗濯可能であり、自然又は機械乾燥可能であること。
9.)極小デニールナイロンの使用により柔軟な布地が作られること。
10.)布地が任意の従来のミシンにおいて縫われること。
ポリプロピレンペレット(メルトフローインデックス14dg/min)が、染色促進剤マスターバッチのレベルが最終組成の6〜25%に変化するように、異なる比率により染色促進剤マスターバッチ(50%のポリプロピレン、48%のPETG及び2%のポリプロピレン接合無水マレイン酸)と混合された。前記組成は、円形の穴を有する198穴出糸突起を装備した従来の長繊維紡績設備を使用して、745デニールの紡糸されたままの長繊維に紡糸された。前記紡糸されたままの長繊維の糸は、従来の嵩高連続性長繊維(BCF)設備上において延伸されて嵩高にされる(bulked)ことにより、350デニールのBCF糸が生成された。
三つのマスターバッチブレンドが準備された。基準ブレンドは、上述の実施例において使用されたものと同一であった(ブレンドA)。ブレンドBは、重量において50%のPETGと、7.5%のポリボンド(Polybond)3200と、42.5%のポリプロピレンを有していた。ブレンドCは、重量において60%のPETGと、4.4%のポリボンド3200と、35.6%のポリプロピレンを有していた。実施例11と同様に、最終繊維がそれぞれの場合において10%のPETGを有するように繊維が作られた。三つの繊維が靴下に編まれ、赤色(生地反重量の2.0%のテラシール・レッド(Terasil Red))及び黒色(生地反重量の2.0%のテラシール・ブラック(Terasil Black)MAW)に染色され、色彩強度が比較された。ブレンドAからの繊維は、各比較について基準として選択された。デルタEと共に色彩強度に基づいて、前記三つのブレンドからの繊維の間に有意な差異は存在しなかった。
実施例12からの二本の紡糸されたままの繊維が、透過電子顕微鏡法(transmission electron microscopy)により研究された。繊維Aは20%のマスターバッチを有し、繊維Bは10%のマスターバッチを有する。前記繊維は、イソプロピルアルコールにより洗浄され、空気乾燥された。前記繊維は、0.5%の含水四酸化ルテニウム(RuO4)により一晩染色された。染色された試料は、スパー(Spurr)エポキシ樹脂に埋め込まれ、60°Cにて一晩保存処理された。それぞれは、室温においてダイヤモンドナイフを使用して薄切された。薄切部分は、JEOL2000fx透過型電子顕微鏡(TEM)上において検査された。画像は、デジタルカメラ及びフィルムの両方を使用して収集された。代表的顕微鏡写真は、繊維Aについて図2〜7に示され、繊維Bについて図8〜9に示される。四酸化ルテニウムは、非晶質PETG相(phase)をより高い電子密度相の状態にしながら、非晶質PETG相に選択的に拡散する。この相は、顕微鏡写真内の暗い領域として現れる。
繊維は、ストレートの(neat)成分がマスターバッチの代わりに使われたことを除き、実施例11において説明されたものと同様の方法により、10%のPETG(繊維G)又は10%のイーストマン(Eastman)F58CCポリエステル(繊維T)を含むスパン糸であった。ポリエステルは、予め結晶化された固有粘度0.58dl/gのポリエステルであった。それぞれの場合において、2%のポリプロピレン接合無水マレイン酸が繊維組成中に使用された。靴下は、繊維G及び繊維Tを含んで編まれた。前記靴下は、実施例11に説明されたように、テラシール・ブラックMAW(生地反重量の2%)を使用して染色された。繊維Gは基準として使用され、実施例11に説明されたように、薄く染色された繊維Tは繊維Gと比較された。繊維Tの色彩強度は、繊維Gの100に対して比較して79.8であった。デルタE CMCは3.82であり、明らかに色彩受容可能性の許容値0.5を十分に上回った。このように、結晶化可能PETを含む繊維は、本発明の繊維と並んで染色されない。加えて、二つの組成の紡糸性は、一定の処理量において巻き取り速度を増加させることにより比較された。その結果、紡糸され得る最も細い繊維のデニールは、組成の紡糸性の指標である。等しい条件下において、PETGを含む繊維は0.83長繊維毎デニールに紡糸され、一方PETを含む繊維は0.93長繊維毎デニールの繊維にのみ紡糸され得て、PETG組成がより大きい紡糸性を有することを示した。
Claims (21)
- ポリオレフィンと染色促進剤を含む、可染ポリオレフィン繊維。
- 前記染色促進剤がテレフタラートを主成分とする共重合ポリエステルを含む、請求項1に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記テレフタラートを主成分とする共重合ポリエステルが、グリコールにより変形された、好適には1,4シクロヘキサンジメタノールにより変形されたポリエチレンテレフタラート共重合ポリエステル(PETG)と、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタラート(PCT)の酸により変形された共重合ポリエステル(PCTA)と、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタラート(PCT)のグリコールにより変形された共重合ポリエステル(PCTG)から構成されるグループから選択され得る、請求項2に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記テレフタラートを主成分とする共重合ポリエステルがPETGを含む、請求項3に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記染色促進剤がポリオレフィン相溶化剤(compatibilizer)をさらに含む、請求項1に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記ポリオレフィン相溶化剤が、ポリエチレン共重合ビニルアセテート接合無水マレイン酸、ポリプロピレン接合無水マレイン酸、及びポリエチレン‐ポリプロピレン接合無水マレイン酸から構成されるグループから選択され得る、請求項4に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記ポリオレフィン相溶化剤がポリプロピレン接合無水マレイン酸を含む、請求項5に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記染色促進剤が、ポリプロピレン接合無水マレイン酸を含むポリオレフィン相溶化剤をさらに含む、請求項4に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記ポリオレフィンがポリプロピレンを含む、請求項1に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記ポリプロピレンが、ポリプロピレンホモ重合体、ポリプロピレン共重合体及びこれらの混合物から構成されるグループから選択される、請求項9に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記ポリオレフィンがポリエチレンである、請求項1に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記染色促進剤が重量において繊維の約40%以下を占める、請求項1に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記染色促進剤が重量において繊維の約0.5%から約25%の間を占める、請求項12に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 前記染色促進剤が重量において繊維の約1.0%から約12.5%の間を占める、請求項13に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 単繊維、多繊維、複合繊維、トウ(tow)、ステープル又はカット繊維、ステープル糸及び撚り糸から構成されるグループから選択される、請求項1に記載の可染ポリオレフィン繊維。
- 分散染料を受容するように変形されたポリオレフィン糸又は繊維を使用して製造された、織布、編地、スパンボンド又は不織布。
- 色調効果を有し、異なるレベルの分散染料を受容するように変形された分散染色可能なポリオレフィン糸又は繊維を使用して単一の染浴において染色された、請求項16に記載の布地。
- ポリエステル又はナイロンと分散可染ポリオレフィンのブレンドである、スパン糸又はファイバー。
- ポリエステル又はナイロンと分散可染ポリオレフィンのブレンドである糸又はファイバーを使用して製造された、織布、編地、スパンボンド又は不織布。
- (a)ポリオレフィン、及び(b)非晶質PETGの溶融ブレンドを含む、分散可染繊維又は長繊維。
- 前記溶融ブレンド中にポリプロピレン接合無水マレイン酸をさらに含む、請求項20に記載の分散可染繊維又は長繊維。
Applications Claiming Priority (2)
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